开关电源[1] 噪声与消除_lihui是猪的博客-程序员秘密

技术标签: 开关电源  

开关电源会产生两类噪声:共模和差模。差模噪声的传播途径和输入电流相同。共模噪声表现为彼此相等且同相的噪声,其传播途径经绕组与地线相连。为抑制电磁干扰,典型滤波器应该包含共模电感器、差模电感器和X及Y电容器。Y电容器和共模电感器用于衰减共模噪声。电感器对高频噪声显示高阻抗,并反射或吸收噪声,同时,电容器成为到地的低阻抗路径,使噪声从主电流分流出去。为了实现以上功能,共模电感器必须在开关频率范围内提供合适的阻抗。

共模电感器由两组匝数相同的绕组构成。这两个绕组使每个绕组中的线路电流所产生的磁通大小相等,而相位相反。所以这两组绕组产生的磁通相互抵消使磁芯处于未偏置状态。差模电感器仅有一个绕组,磁芯需要承受全部线路电流,并且在工作状态下不能饱和。

所以共模电感器和差模电感器有很大差异。为防止磁芯饱和,差模电感器磁芯的有效磁导率必须低(间隙铁氧体或磁粉芯)。但是共模电感器可使用高磁导率材料,并可用较小的磁芯获得非常大的电感。



选择材料

         开关电源产生的噪声主要位于装置基频处,并包括高次谐波。也就是说,噪声频谱一般包括10kHz到50MHz之间的部分。为了提供合适的衰减,电感器的阻抗在此频带内必须足够高。共模电感器的总阻抗由两部分构成,一部分是串联敢抗(Xs),另一部分是串联电阻(Rs)。在低频时,电抗是阻抗的主要部分,但随着频率升高,磁导率的实部减小,磁芯损耗增大。 

参数设计:

         共模电感的电感量大小和绕制。先绕一匝测感量,把这个感量当作系数AL。感量与匝数的平方成正比,即为L=AL*N2共模电感不以电感论,以个头论电流是确定的,因此线径可以确定,而磁芯窗口是确定的,匝数因此可以确定,这个电感就别无选择了。如果这个电感不能满足共模滤波要求,就换大(窗口)个的磁芯。线径仍然是确定的,可以多绕几匝的意思,一直到你满意。如果一直都不满意,那就不是共模滤波的问题了,在电路里找原因。



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